Un estudio detallado de las auroras ha revelado nuevas formas de comprender la física de las liberaciones de energía explosiva en el espacio. según una nueva investigación dirigida por UCL.

Las auroras son un signo revelador de procesos físicos en el espacio, actuando como pantallas de televisión al mostrar lo que sucede a millones de kilómetros de la Tierra, donde el campo magnético de nuestro planeta se extiende en una larga cola de espaldas al Sol.

Para el estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , el equipo de UCL y la Universidad de Reading observó de forma remota una aurora en rápida evolución para comprender la física detrás de por qué, cuándo y cómo se libera la energía a medida que la fuente de la aurora se reconfigura explosivamente.

"En algún lugar del enorme volumen de espacio en el que se extiende la magnetosfera de la Tierra, esta liberación de energía se produce a través de una inestabilidad que es realmente difícil de precisar. Causan subtormentas en las que las partículas cargadas navegan hacia la atmósfera de la Tierra en ondas electromagnéticas, liberando grandes cantidades de energía e iluminando la aurora ", explicó el autor del estudio, el Dr. Jonathan Rae (UCL Space &Climate Physics).

"Al estudiar las auroras de cerca, podemos trazar un mapa de dónde en el espacio están ocurriendo las inestabilidades y estudiar la física que las causa. Es mucho más eficiente que tratar de observar vastas áreas del espacio ".

El equipo escaneó una gran parte del cielo y encontró la subtormenta perfecta ubicada sobre Poker Flats en Alaska el 18 de septiembre de 2012. Mediante el uso de nuevos datos de la cámara MOOSE (Observatorio multiespectral de EM-CCDs sensibles), siguieron la aurora mientras se movía hacia el polo norte durante un período de cuatro minutos.

Este es un tiempo relativamente largo para estudiar este tipo de auroras, permitiendo a los científicos recopilar una gran cantidad de datos. Luego, la información se analizó en busca de patrones específicos que dieron pistas físicas importantes sobre la formación de la aurora en el espacio y el tiempo.

La aurora comenzó como una línea de 'perlas de auroras' a lo largo de un arco que creció exponencialmente en brillo y tamaño. Estas crecientes ondas son un sello distintivo de una inestabilidad en el espacio.

Al comparar estas características detalladas de la aurora con la teoría más avanzada, el equipo podría reducir el área del espacio donde es más probable que haya inestabilidad.

"Hemos demostrado que solo es posible estudiar la aurora para descubrir dónde están las inestabilidades en el espacio, que no se ha hecho antes, ", explicó el coautor, el Dr. Colin Forsyth (UCL Space &Climate Physics).

"Nuestro método nos permite predecir cuál es la inestabilidad y dónde está en el espacio. De hecho, la región que hemos identificado es increíblemente pequeña en términos espaciales, solo una pequeña fracción del volumen de la Tierra, y esperamos estudiarla con más detalle utilizando naves espaciales que atraviesen el área ".

Hasta ahora, Los científicos han podido describir las auroras y los eventos de alta energía que ocurren en el Sol y otros planetas dentro del sistema solar. pero es la primera vez que se realiza un análisis físico real.

"En tono rimbombante, nuestro trabajo les ha dado a los científicos más física con la que trabajar. Se puede probar y perfeccionar toda una gama de modelos teóricos en función de las características físicas que hemos capturado, ", agregó la coautora, la Dra. Clare Watt (Universidad de Reading).

"Lo que hemos informado ha eludido a los científicos desde que las auroras se describieron por primera vez en la década de 1960 y aunque usamos la Tierra como nuestro laboratorio más cercano, los hallazgos se aplicarán a otros eventos en otras partes del sistema solar. Ahora esperamos señalar este epicentro en el espacio y descubrir qué lo hace inestable. "concluyó el Dr. Rae.